Муравей

редактировать
Семейство насекомых

Муравьи. Временной диапазон: 100–0 Ma До O S D C P T J K Pg N Поздно Альбиан - Настоящее время
Fire ants 01.jpg
Группа огненных муравьев
Научная классификация e
Домен:Эукариота
Царство:Animalia
Тип:Arthropoda
Класс:Insecta
Отряд:Hymenoptera
Инфраотряд:Aculeata
Надсемейство:Formicoidea
Семейство:Formicidae. Latreille, 1809
Типовой вид
Formica rufa. Linnaeus, 1761
Подсемейства
Cladogram 52>из. подсемейств

Martialinae

Leptanillinae

Amblyoponinae

Paraponerinae

Agroecomyrmecinae

Ponerinae

Proceratiinae

Ecitoninae ‡24e>D847 840>Aenictogitoninae ‡

Cerapachyinae ‡ *

Leptanilloidinae ‡

Dolichoderinae

Aneuretinae

Pseudomyrmecinae

Myrmeciinae

Myrmecinae

Myrmeciinae

Myrmeciinae

Ectatomicterinae филогенез существующих муравьин подсемейств.. * Cerapachyinae парафилетический. ‡ Предыдущие подсемейства дориломорф были синонимами Dorylinae Brady et al. al. в 2014 г.

муравьи являются социальными насекомыми из семейства Formicidae и, наряду с родственными осами и пчелы относятся к отряду перепончатокрылые. Муравьи встречаются в летописи окаменелостей по всему миру в значительном разнообразии в течение последнего раннего мелового и начала позднего мелового, что указывает на более раннее происхождение. Муравьи произошли от предков веспоидов ос в меловом периоде и разнообразили после появления цветковых растений. Классифицировано более 12 500 из 22 000 видов. Их легко идентифицировать по их изогнутым усикам и характерной узловой структуре, образующей их тонкую талию.

Муравьи образуют колонии, размер которых варьируется от нескольких десятков хищных особей, живущих в небольших естественных полостях, до высокоорганизованных колоний, которые могут занимать большие территории и состоять из миллионов особей. Более крупные колонии состоят из различных каст бесплодных бескрылых самок, большинство из которых - рабочие (эргаты), а также солдаты (закусочные) и другие специализированные группы. Почти во всех колониях муравьев также есть несколько фертильных самцов, называемых «трутнями» ( анер), и одна или несколько фертильных самок, называемых «королевы » (гины ). Колонии описаны как суперорганизмы, потому что муравьи действуют как единое целое, коллективно работая вместе, чтобы поддерживать колонию.

File:Blackants-bredcrust-tokyo-may2015.webmВоспроизвести медиа (видео) Муравьи собирают еду

Муравьи колонизировали почти все участки суши Земли. Единственные места, где отсутствуют аборигенные муравьи, - это Антарктида и несколько удаленных или негостеприимных островов. Муравьи процветают в большинстве экосистем и могут составлять 15–25% наземных животных биомассы. Их успех во многих средах объясняется их социальной организацией и их способностью изменять среду обитания, использовать ресурсы и защищаться. Их долгая совместная эволюция с другими видами привела к миметическим, комменсальным, паразитическим и мутуалистическим отношениям.

Муравьиные общества имеют разделение труда, общение между людьми и способность решать сложные проблемы. Эти параллели с человеческими обществами давно стали источником вдохновения и предметом изучения. Многие человеческие культуры используют муравьев в кулинарии, лекарствах и ритуалах. Некоторые виды ценятся как биологические средства борьбы с вредителями. Однако их способность эксплуатировать ресурсы может привести муравьев к конфликту с людьми, поскольку они могут повредить урожай и вторгнуться в здания. Некоторые виды, такие как красный импортированный огненный муравей (Solenopsis invicta), рассматриваются как инвазивные виды, обосновываясь в районах, куда они были занесены случайно.

Содержание

  • 1 Этимология
  • 2 Таксономия и эволюция
  • 3 Распространение и разнообразие
  • 4 Морфология
    • 4.1 Голова
    • 4.2 Мезосома
    • 4.3 Метасома
    • 4.4 Полиморфизм
  • 5 Жизненный цикл
    • 5.1 Размножение
  • 6 Поведение и экология
    • 6.1 Коммуникация
    • 6.2 Защита
    • 6.3 Обучение
    • 6.4 Строительство гнезда
    • 6.5 Выращивание пищи
    • 6.6 Навигация
    • 6.7 Передвижение
    • 6.8 Сотрудничество и конкуренция
    • 6.9 Отношения с другими организмами
  • 7 Отношения с людьми
    • 7.1 В качестве пищи
    • 7.2 В качестве вредителей
    • 7.3 В науке и технике
    • 7.4 Как домашние животные
    • 7.5 В культуре
  • 8 См. Также
  • 9 Ссылки
    • 9.1 Цитированные тексты
  • 10 Дополнительная литература
  • 11 Внешние ссылки

Этимология

Слово муравей и его основная диалектная форма emmet происходит от ante, emete среднеанглийского, которые происходят от ǣmette староанглийского, и все они связаны с диалектным голландским emt и древневерхненемецкое āmeiza, от которого происходит мода р-н Немец Амейсе. Все эти слова происходят от западногерманского * ǣmaitjōn, и первоначальное значение слова было «кусающий» (от протогерманского *ai-, «прочь, прочь» + * mait- «отрезать»). Семейное название Formicidae происходит от латинского formīca («муравей»), от которого используются слова в других романских языках, таких как португальский formiga, итальянский formica, испанский хормига, румынский фурника, и французские фавориты. Была выдвинута гипотеза, что использовалось протоиндоевропейское слово * morwi-, ср. санскрит вамрах, греческий μύρμηξ mýrmēx, старославянский мравиджи, древнеирландский moirb, древнескандинавский maurr, голландский mier, шведский myra, датский myre, среднеголландский miere, крымская готика miera.

Таксономия и эволюция

Aculeata

Chrysidoidea

Vespidae

Rhopalosomatidae

Pompilidae

Tiphiidae

Scolioidea

Apoidea

Formicidae

положение Phy122.

Семейство Formicidae относится к отряду Hymenoptera, в который также входят пилильщики, пчелы и осы. Муравьи произошли от линии жалящих ос, и исследование 2013 года предполагает, что они являются сестринской группой Apoidea. В 1966 г. Э. О. Уилсон и его коллеги идентифицировали ископаемые останки муравья (Sphecomyrma ), который жил в меловой период. Образец, заключенный в янтарь , датируемый примерно 92 миллионами лет назад, имеет черты, которые можно найти у некоторых ос, но не у современных муравьев. Сфекомирма, возможно, была наземным собирателем, тогда как родственные роды Haidomyrmex и Haidomyrmodes, родственные в подсемействе Sphecomyrminae, реконструированы как активные древесные хищники. Более старые муравьи из рода Sphecomyrmodes были обнаружены в янтаре возрастом 99 миллионов лет из Мьянмы. Исследование 2006 года показало, что муравьи возникли на десятки миллионов лет раньше, чем считалось ранее, до 168 миллионов лет назад. После появления цветковых растений около 100 миллионов лет назад они диверсифицировались и приобрели экологическое господство около 60 миллионов лет назад. Некоторые группы, такие как Leptanillinae и Martialinae, предположительно произошли от первых примитивных муравьев, которые, вероятно, были хищниками под поверхностью почвы.

Муравьи окаменели. in балтийский янтарь

В меловой период несколько видов примитивных муравьев широко распространялись на Лавразийском суперконтиненте (Северное полушарие ). Их было мало по сравнению с популяциями других насекомых, составляя лишь около 1% от всей популяции насекомых. Муравьи стали доминирующими после адаптивной радиации в начале периода палеогена. К олигоцену и миоцену муравьи составляли 20–40% всех насекомых, обнаруженных в крупных залежах ископаемых. Из видов, обитавших в эпоху эоцена, до настоящеговремени доживает примерно один из 10 родов. Выжившие сегодня роды составляют 56% родов в окаменелостях балтийского янтаря (ранний олигоцен) и 92% родов в доминиканских ископаемых янтарях (очевидно, ранний миоцен). живут колониями и иногда называются «белыми муравьями», но термиты не муравьи. Это подотряд Isoptera, и вместе с тараканами они образуют отряд Blattodea. Блаттодеи связаны с богомолами, сверчками и другими крылатыми насекомыми, которые не претерпевают полной метаморфозы. Подобно муравьям, термиты эусоциальны с бесплодными рабочими, но они сильно различаются по генетике воспроизводства. Сходство их социальной структуры с муравьями объясняется конвергентной эволюцией. Бархатные муравьи выглядят как большие муравьи, но являются бескрылыми самками осами.

Распространение и разнообразие

Регион Количество. видов
Неотропы 2,162
Неарктика 580
Европа 180
Африка 2,500
Азия 2,080
Меланезия 275
Австралия 985
Полинезия 42

Муравьи встречаются на всех континентах, кроме Антарктиды, и только на нескольких крупных островах, например, Гренландия, Исландия, части Полинезии и Гавайские острова, не имеют местных видов муравьев. Муравьи занимают диапазон и высокие потери, связанные с добычей пищи, делают это приемлемым риском только для муравьев старшего возраста, которые, вероятно, скоро умрут естественной смертью.

Муравьиные колонии могут быть долгоживущими. Королевы могут жить до 30 лет, а рабочие - от 1 до 3 лет. Однако самцы более преходящи, они довольно недолговечны и выживают всего несколько недель. По оценкам, муравьиные королевы живут в 100 раз дольше, чем одиночные насекомые такого же размера.

Муравьи активны круглый год в тропиках, но в более прохладных регионах они переживают зиму в известном состоянии покоя. как гибернация. Формы бездействия разнообразны, и у некоторых видов с умеренным климатом личинки переходят в неактивное состояние (диапауза ), в то время как у других взрослые особи в одиночку проводят зиму в состоянии пониженной активности.

Самец крылатого муравья., Prenolepis imparis

Размножение

Спаривание муравьев

У видов муравьев отмечен широкий спектр репродуктивных стратегий. Известно, что самки многих видов способны к бесполому размножению посредством телитокозного партеногенеза. Выделения из дополнительных желез самцов у некоторых видов могут закупоривать отверстие женских половых органов и препятствовать повторному спариванию самок. У большинства видов муравьев есть система, в которой только королева и размножающиеся самки имеют возможность спариваться. Вопреки распространенному мнению, некоторые муравьиные гнезда имеют несколько маток, а другие могут существоватьбез королев. Рабочие со способностью к воспроизводству называются «геймерскими воротами », а колонии, в которых нет королев, тогда называются геймерскими воротами; колонии с матками считаются правой маткой.

Дроны также могут спариваться с существующими матками, войдя в чужую колонию, например, в армейских муравьях. Когда дрон изначально подвергается нападению рабочих, он высвобождает спаривающийся феромон. Если он признан матом, он будет передан ферзь для мат. Самцы также могут патрулировать гнездо и сражаться с другими, хватая их челюстями, прокалывая их экзоскелет и затем помечая их феромоном. Муравьи-рабочие интерпретируют отмеченного самца как захватчика и его убивают.

Оплодотворенная королева муравьев-мясоедов начинает раскапывать новую колонию

Большинство муравьев унивольтин, производя новое поколение каждый год. Во время видоспецифичного периода размножения крылатые самки и крылатые самцы, известные энтомологам как alates, покидают колонию в так называемом брачном полете. Брачный полет обычно происходит в конце весны или в начале лета, когда погода жаркая и влажная. Жара облегчает полет, а свежевыпавший дождь делает почву более мягкой, чтобы матки могли копать гнезда. Самцы обычно бегут раньше самок. Затем самцы используют визуальные подсказки, чтобы найти общую точку спаривания, например, ориентир, такой как сосна, к которой сходятся другие самцы в этом районе. Самцы выделяют феромон для спаривания, за которым следуют самки. Самцы поднимаются на самок в воздухе, но сам процесс спаривания обычно происходит на земле. Самки некоторых видов спариваются только с одним самцом, но у других они могут спариваться с десятью или более разными самцами, сохраняя сперматозоиды в своих сперматеках.

Спаривающиеся самки, а затем ищут подходящее место. чтобы начать колонию. Там они отламывают крылья, используя шпоры большеберцовой кости, и начинают откладывать яйца и ухаживать за ними. Самки могут выборочно оплодотворять будущие яйцеклетки спермой, хранящейся для производства диплоидных рабочих, или откладывать неоплодотворенные гаплоидные яйца для производства трутней. Первые вылупившиеся рабочие известны как наниты, они слабее и меньше, чем более поздние рабочие, но они сразу же начинают служить колонии. Они увеличивают гнездо, добывают корм для еды и заботятся о других яйцах. У видов, имеющих несколько маток, матка может покинуть гнездо вместе с несколькими рабочими, чтобы основать колонию на новом месте, процесс похож на роение у пчел.

Поведение и экология

Общение

Два Camponotus sericeus рабочих, общающихся посредством прикосновения и феромонов

Муравьи общаются друг с другом с помощью феромонов, звуков и прикосновений. Использование феромонов в качестве химических сигналов более развито у муравьев, таких как красный муравей-собиратель, чем у другихгрупп перепончатокрылых. Как и другие насекомые, муравьи воспринимают запахи своими длинными, тонкими и подвижными усиками. Парные антенны предоставляют информацию о направлении и интенсивности запахов. Поскольку большинство муравьев живут на земле, они используют поверхность почвы, чтобы оставить феромон т. рельсы, по которым могут следовать другие муравьи. У видов, которые собирают корм группами, собиратель, который находит пищу, отмечает тропу на обратном пути в колонию; по этому следу следуют другие муравьи, затем эти муравьи усиливают след, когда возвращаются с пищей в колонию. Когда источник пищи исчерпан, возвращающиеся муравьи не отмечают новых следов, и запах медленно рассеивается. Такое поведение помогает муравьям справляться с изменениями в окружающей их среде. Например, когда установленный путь к источнику пищи блокируется препятствием, собиратели покидают путь, чтобы исследовать новые маршруты. Если муравей добивается успеха, он оставляет новый след, отмечая кратчайший путь по возвращении. За успешными следами следует больше муравьев, укрепляя лучшие маршруты и постепенно определяя лучший путь.

Муравьи используют феромоны не только для прокладывания следов. Раздавленный муравей испускает феромон тревоги, который заставляет ближайших муравьев бешено атаковать и привлекает еще больше муравьев издалека. Некоторые виды муравьев даже используют «пропагандистские феромоны», чтобы запутать вражеских муравьев и заставить их драться между собой. Феромоны продуцируются множеством структур, включая железы Дюфура, ядовитые железы и железы задней кишки, пигидий, прямая кишка, грудины и задней голени. Феромоны также обмениваются, смешиваются с пищей и передаются посредством трофаллаксиса, передавая информацию внутри колонии. Это позволяет другим муравьям определять, к какой группе задач (например, собирательство пищи или содержание гнезда) принадлежат другие члены колонии. У видов муравьев с кастой маток , когда доминирующая матка перестает производить определенный феромон, рабочие начинают выращивать новых маток в колонии.

Некоторые муравьи издают звуки с помощью стридуки, используя сегменты желудка и их нижнюю челюсть. Звуки могут использоваться для общения с членами колонии или с другими видами.

Defense

A Plectroctena sp. нападает на другого своего вида, чтобы защитить свою территорию.

Муравьи атакуют и защищаются, кусая и, у многих видов, кусая, часто вводя или распыляя химические вещества, такие как муравьиная кислота в случае муравьи с муравьиной, алкалоиды и пиперидины в огненных муравьях, а также различные белковые компоненты у других муравьев. Муравьи-пули (Paraponera ), расположенные в Центральной и Южной Америке, считаются наиболее болезненными из всех насекомых, хотя обычно это несмертельно для человека. Этому укусу присвоена наивысшая оценка по индексу боли укуса Шмидта.

Укус муравьев-джемперов может быть смертельным, и для него было разработано противоядие.

Огненные муравьи, Solenopsis spp. Уникальны тем, что имеют ядовитый мешок, содержащий пиперидин алкалоиды. Их укусы болезненны и могут быть опасны для сверхчувствительных людей.

A муравей-ткач в боевой позе челюсти широко открытые

муравьи-ловушки из рода Odontomachus снабжены челюстями, называемыми ловушками-челюстями, которые закрываются быстрее, чем любые другие хищные придатки в животном царстве. Одно исследование Odontomachus bauri зафиксировало максимальную скорость от 126 до 230 км / ч (от 78 до 143 миль в час), при этом смыкание челюстей происходило в среднем в пределах 130 микросекунд. Также было замечено, что муравьи использовали свои челюсти в качестве катапульты, чтобы вытолкнуть злоумышленников или броситься назад, чтобы избежать угрозы. Перед тем как нанести удар, муравей чрезвычайно широко раскрывает свои челюсти и фиксирует их в этом положении с помощью внутреннего механизма. Энергия накапливается в толстой полосе мышцы и высвобождается взрывным образом при запуске стимуляцией сенсорных органов, похожих на волосы, на внутренней стороне нижних челюстей. Нижние челюсти также позволяют выполнять медленные и точные движения для других задач. Ловушки-челюсти также встречаются у следующих родов: Anochetus, Orectognathus и Strumigenys, а также у некоторых представителей племени Dacetini, которые рассматриваются как примеры конвергентная эволюция.

Малазийский вид муравьев из группы Camponotus cylindricus имеет увеличенные нижнечелюстные железы, которые простираются в их желудок. Если бой принимает худший оборот, рабочий может совершить последний акт суицидного альтруизма, разорвав мембрану желудка, в результате чего содержимое его нижнечелюстных желез выйдет из передней части <252.>область его головы, распыляя ядовитые, разъедающие выделения, содержащие ацетофеноны и другие химические вещества, которые обездвиживают нападавших мелких насекомых. Впоследствии рабочий умирает.

Суицидальная защита со стороны рабочих также отмечена у бразильского муравья, Forelius pusillus, где небольшая группа муравьев покидает безопасное гнездо после закрытия входа в каждый вечер на улице.

Отверстия из муравейников предотвращают попадание воды в гнездо во время дождя.

Помимо защиты от хищников, муравьи должны защищать свое гнездо. их колонии от патогенов. Некоторые рабочие муравьи поддерживают гигиену колонии, и их деятельность включает проведение или некрофорию, удаление мертвых товарищей по гнезду. Олеиновая кислота была определена каксоединение, выделяемое мертвыми муравьями, которое вызывает некрофорное поведение у Atta mexicana, в то время как работники Linepithema humile реагируют на отсутствие характерных химикатов (долиходиал и иридомирмецин ), присутствующих на кутикуле их живых товарищей по гнезду. вызывают подобное поведение.

Гнезда могут быть защищены от физических угроз, таких как наводнение и перегрев, с помощью сложной архитектуры гнезд. Рабочие Cataulacus muticus, древесного вида, который обитает в дуплах растений, реагируют на затопление питьевой водой внутри гнезда и выделением ее наружу. Camponotus anderseni, который гнездится в дуплах древесины в мангровых зарослях, занимается с погружением под воду путем переключения на анаэробное дыхание.

Обучение

Многие животные могут обучаться поведению путем имитации, но муравьи могут быть единственной группой, кроме млекопитающих, где интерактивное обучение имеет наблюдалось. Знающий собиратель Temnothorax albipennis может привести наивного товарища по гнезду к недавно обнаруженной пище с помощью процесса тандемного бега. Последователь получает знания через своего ведущего наставника. Лидер очень чувствителен к прогрессу ведомого и замедляется, когда ведомый отстает, и ускоряется, когда ведомый подходит слишком близко.

Контролируемые эксперименты с колониями Cerapachys biroi предполагают, что человек может выбирать роли в гнезде, основываясь на своем предыдущем опыте. Целое поколение идентичных рабочих было разделено на две группы, результаты которых в поисках пищи контролировались. Одна группа постоянно награждалась добычей, в то время как другая была уверена, что другая потерпела неудачу. В результате члены успешной группы активизировали свои попытки собрать пищу, в то время как неудачная группа отваживалась все реже и реже. Месяц спустя успешные собиратели продолжили свою роль, в то время как другие перешли, чтобы специализироваться на уходе за выводком.

Строительство гнезда

Листовое гнездо муравьев-ткачей, Памаликец, Филиппины

Сложные гнезда строят многие виды муравьев, но другие виды ведут кочевой образ жизни и не строят постоянных построек. Муравьи могут образовывать подземные гнезда или строить их на деревьях. Эти гнезда можно найти в земле, под камнями или бревнами, внутри бревен, в полых стеблях или даже в желудях. Материалы, используемые для строительства, включают почву и растительный материал, и муравьи тщательно выбирают места для своих гнезд; Temnothorax albipennis будет избегать участков с мертвыми муравьями, поскольку они могут указывать на присутствие вредителей или болезни. Они быстро покидают устоявшиеся гнезда при первых признаках угрозы.

армейские муравьи в Южной Америке, такие как Eciton burchellii и муравьи-водители в Африке не строят постоянных гнезд, а вместо этого чередуют кочевничество и этапы,когда рабочие формируют временное гнездо (бивак ) из своих собственных тел, удерживая друг друга вместе.

Муравей-ткач (Oecophylla spp.) Рабочие строят гнезда на деревьях, скрепляя листья вместе, сначала стягивая их вместе с рабочими мостами, а затем заставляя своих личинок производить шелк, когда они перемещаются по краям листьев. Подобные формы строительства гнезд наблюдаются у некоторых видов Polyrhachis.

Formica polyctena, среди других видов муравьев строят гнезда, которые поддерживают относительно постоянную внутреннюю температуру, что способствует развитию личинок. Муравьи поддерживают температуру гнезда, выбирая место, материалы гнезда, контролируя вентиляцию и поддерживая тепло от солнечного излучения, активности рабочих и метаболизма, а в некоторых влажных гнездах - микробной активности в материалах гнезда.

Некоторые муравьи виды, например те, которые используют естественные полости, могут быть оппортунистическими и использовать контролируемый микроклимат внутри человеческих жилищ и других искусственных построек для размещения своих колоний и гнезд.

Выращивание пищи

Myrmecocystus, муравьи-приманки, хранят пищу, чтобы предотвратить голод в колонии.

Большинство муравьев - универсальные хищники, падальщики и непрямые травоядные, но некоторые из них разработали специальные способы добывания пищи. Считается, что многие виды муравьев, которые занимаются косвенным травоядным питанием, полагаются на специализированный симбиоз со своими кишечными микробами, чтобы повысить питательную ценность собираемой пищи и позволить им выжить в бедных азотом регионах, таких как пологи тропических лесов. Муравьи-листорезы (Атта и Акромирмекс ) питаются исключительно грибком, который растет только в их колониях. Они постоянно собирают листья, которые привозят в колонию, разрезают на мелкие кусочки и помещают в грибные сады. Ergates специализируется на смежных задачах в соответствии с их размеры. Самые большие муравьи режут стебли, более мелкие рабочие пережевывают листья, а самые маленькие лелеют грибок. Муравьи-листорезы достаточно чувствительны, чтобы распознавать реакцию гриба на другой растительный материал, очевидно, обнаруживая химические сигналы от грибка. Если выясняется, что какой-либо тип листьев токсичен для грибка, колония больше не будет его собирать. Муравьи питаются структурами, производимыми грибами, называемыми гонгилидиями. Симбиотические бактерии на внешней поверхности муравьев производят антибиотики, убивающие попавшие в гнездо бактерии, которые могут нанести вред грибам.

Навигация

Муравейник след

Собирательство муравьи преодолевают расстояние до 200 метров (700 футов) от своего гнезда, а следы запаха позволяют им найти дорогу обратно даже в темноте. В жарких и засушливых регионах муравьи, добывающие пищу днем, умирают из-за высыхания, поэтомувозможность найти кратчайший путь обратно к гнезду снижает этот риск. Дневные пустынные муравьи из рода Cataglyphis, такие как пустынный муравей Сахара, ориентируются, отслеживая направление, а также пройденное расстояние. Пройденные расстояния измеряются с помощью внутреннего шагомера , который ведет подсчет сделанных шагов, а также путем оценки движения объектов в их поле зрения (оптический поток ). Направления измеряются с учетом положения солнца. Они объединяют эту информацию, чтобы найти кратчайший путь обратно в свое гнездо. Как и все муравьи, они также могут использовать визуальные ориентиры, когда они доступны, а также обонятельные и тактильные подсказки для навигации. Некоторые виды муравьев могут использовать магнитное поле Земли для навигации. В сложных глазах муравьев есть специализированные клетки, которые улавливают поляризованный свет от Солнца, который используется для определения направления. Эти поляризационные детекторы чувствительны в ультрафиолетовой области светового спектра. У некоторых видов армейских муравьев группа собирателей, отделившихся от основной колонны, иногда может повернуться вспять и образовать круговую муравейник. Рабочие могут затем непрерывно бегать, пока не умрут от истощения.

Передвижение

File:Ant in Slow Motion.webmВоспроизвести Муравей в замедленном движении

У рабочих-самок нет крыльев, а репродуктивные самки теряют крылья после их брачные полеты, чтобы начать свои колонии. Поэтому, в отличие от своих предков-ос, большинство муравьев путешествуют пешком. Некоторые виды способны прыгать. Например, прыгающий муравей Джердона (Harpegnathos saltator ) может прыгать, синхронизируя действие своих средних и задних пар ног. Существует несколько видов планирующих муравьев, включая Cephalotes atratus; это может быть общей чертой древесных муравьев с небольшими колониями. Муравьи с этой способностью могут контролировать свое горизонтальное движение, чтобы ловить стволы деревьев, когда они падают с вершины лесного полога.

Другие виды муравьев могут образовывать цепи, перекрывая бреши над водой, под землей или сквозь пустоты. в растительности. Некоторые виды также образуют плавучие плоты, которые помогают им пережить наводнения. Эти плоты также могут иметь значение, позволяя муравьям колонизировать острова. Polyrhachis sokolova, вид муравьев, обитающий в австралийских мангровых зарослях болотах, может плавать и жить в подводные гнезда. Так как у них нет жабр, они идут в захваченные карманы воздуха в затопленных гнездах, чтобы дышать.

Сотрудничество и конкуренция

Муравьи-мясоеды питаются цикада : социальные муравьи сотрудничают и коллективно собирают пищу

Не все муравьи живут в одном и том же обществе. Австралийские муравьи-бульдоги - одни из самых крупных и базальных муравьев. Как практически все муравьи, ониэусоциальны, но их социальное поведение развито слабо по сравнению с другими видами. Каждый из них охотится в одиночку, используя свои большие глаза вместо химических чувств для поиска добычи.

Некоторые виды (например, Tetramorium caespitum ) нападают и захватывают соседние колонии муравьев. Другие менее экспансионистские, но столь же агрессивные; они вторгаются в колонии, чтобы украсть яйца или личинки, которых они либо едят, либо выращивают в качестве рабочих или рабов. Экстремальные специалисты среди этих муравьев-рабовладельцев, таких как амазонские муравьи, неспособны прокормить себя и нуждаются в захваченных рабочих, чтобы выжить. Пленные рабочие из порабощенных видов Temnothorax разработали противодействующую стратегию, уничтожая только куколок женских особей рабовладельческого Temnothorax americanus, но щадя самцов (которые не участвуют в рабстве).

Рабочий Харпегнатос сальтатор (прыгающий муравей) вступает в бой с королевой конкурирующей колонии (вверху)

Муравьи идентифицируют родственников и сожителей по запаху, который приходит из углеводородных выделений, покрывающих их экзоскелеты. Если муравей отделить от своей первоначальной колонии, он в конечном итоге потеряет запах колонии. Любой муравей, который войдет в колонию без соответствующего запаха, будет атакован. подтвержден. Кроме того, причина, по которой две отдельные колонии муравьев будут атаковать друг друга, даже если они принадлежат к одному виду, заключается в том, что гены, ответственные за производство феромонов, у них разные. Однако аргентинский муравей не обладает этой характеристикой из-за отсутствия генетического разнообразия и из-за этого стал глобальным вредителем.

Виды муравьев-паразитов проникают в колонии муравьев-хозяев и становятся социальными паразитами; такие виды, как Strumigenys xenos, полностью паразитируют и не имеют рабочих, а вместо этого полагаются на пищу, собранную их хозяевами Strumigenys perplexa. Эта форма паразитизма наблюдается у многих родов муравьев, но муравьи-паразиты обычно являются видами, тесно связанными со своим хозяином. Чтобы проникнуть в гнездо муравья-хозяина, используются различные методы. Паразитическая матка может проникнуть в гнездо-хозяин до того, как вылупится первый выводок, приживаясь до того, как разовьется запах колонии. Другие виды используют феромоны, чтобы сбить с толку муравьев-хозяев или заставить их перенести паразитическую королеву в гнездо. Некоторые просто пробиваются в гнездо.

A Конфликт между полами одного вида наблюдается у некоторых видов муравьев, когда эти репродукторы явно конкурируют за производство потомства, максимально близкого к ним. Самая крайняя форма предполагает получение клонального потомства. Крайний сексуальный конфликт проявляется в Wasmannia auropunctata, где королевы производят диплоидных дочерей в результате телитокозного партеногенеза, асамцы производят клонов в процессе, в результате которого диплоидное яйцо теряет свой материнский вклад и производит гаплоидных самцов, являющихся клонами отец.

Отношения с другими организмами

Паук Myrmarachne plataleoides (показана самка) имитирует муравьев-ткачей, чтобы избежать хищников.

Муравьи образуют симбиотические ассоциации с рядом видов, включая другие виды муравьев, других насекомых, растений и грибов. На них также охотятся многие животные и даже некоторые грибы. Некоторые виды членистоногих проводят часть своей жизни в муравейниках, охотясь на муравьев, их личинок и яйца, потребляя запасы пищи муравьев или избегая хищников. Эти инквилины могут иметь большое сходство с муравьями. Природа этой мимикрии муравья (мирмекоморфия) варьируется, в некоторых случаях используется мимикрия Бейтса, где мимикрия снижает риск нападения хищников. Другие демонстрируют васманновскую мимикрию, форму мимикрии, наблюдаемую только у инквилинов.

Муравей собирает падь с тли.

Тлей и других гемиптеран насекомые выделяют сладкую жидкость под названием падь, когда они питаются соком растений. Сахар в медвяной росе - это высокоэнергетический источник пищи, который собирают многие виды муравьев. В некоторых случаях тля выделяет падь в ответ на то, что муравьи постукивают по ним своими усиками. Муравьи, в свою очередь, удерживают хищников от тлей и перемещают их из одного места кормления в другое. При миграции в новый район многие колонии уносят с собой тлю, чтобы обеспечить постоянный приток пади. Муравьи также имеют тенденцию мучнистых червецов собирать свою падь. Мучнистые червецы могут стать серьезным вредителем ананасов, если муравьи будут защищать мучнистых червецов от их естественных врагов.

Мирмекофильные (любящие муравьи) гусеницы из семейства бабочек Lycaenidae (например, синих, медных или причесанных) муравьи пасут, отводят к местам кормления днем ​​и приносят в гнездо муравьев ночью. У гусениц есть железа, которая выделяет медвяную росу, когда муравьи массируют их. Некоторые гусеницы издают вибрации и звуки, которые воспринимаются муравьями. Подобную адаптацию можно увидеть у бабочек Седой шкипер, которые излучают вибрации, расправляя крылья, чтобы общаться с муравьями, которые являются естественными хищниками этих бабочек. Другие гусеницы эволюционировали от любящих муравьев к поеданию муравьев: эти гусеницы-мирмекофаги выделяют феромон, заставляющий муравьев вести себя так, как будто гусеница - одна из их собственных личинок. Затем гусеницу отводят в муравейник, где она питается личинками муравья. Ряд специализированных бактерий был обнаружен в качестве эндосимбионтов в кишечнике муравьев. Некоторые из доминирующих бактерий принадлежат к отряду Rhizobiales, представители которого известны как азотфиксирующие симбионты в бобовых, но виды,обнаруженные у муравьев, не обладают способностью связывать азот. Муравьи, выращивающие грибок, составляющие племя Attini, в том числе муравьи-листорезы, культивируют определенные виды грибов из родов Leucoagaricus или Leucocoprinus семейства Agaricaceae. В этом мутуализме муравьиной грибов оба вида зависят друг от друга в своем выживании. Муравей Allomerus decemarticulatus развил трехстороннюю связь с растением-хозяином Hirtella Physophora (Chrysobalanaceae ) и липкий гриб, который используется для улавливания своих насекомых-жертв.

Муравьи могут получать нектар из цветов, таких как одуванчик, но опыление цветов известно редко.

Лимонные муравьи производят дьявольские сады убивая окружающие растения их укусами и оставляя чистый участок лимонных муравьёв, (Duroia hirsuta ). Эта модификация леса предоставляет муравьям больше мест для гнездования внутри стволов деревьев Дуроя. Хотя некоторые муравьи получают нектар из цветов, опыление муравьями встречается довольно редко, одним из примеров является опыление орхидеи Leporella fimbriata, которое вызывает псевдокопуляцию самцов Myrmecia urens с цветками, передавая при этом пыльцу. Одна теория, которая была предложена из-за редкости опыления, заключается в том, что секреция метаплевральной железы инактивирует и снижает жизнеспособность пыльцы. У некоторых растений есть особые структуры, выделяющие нектар, экстрафлоровые нектарники, которые обеспечивают пищу муравьям, которые, в свою очередь, защищают растение от более вредных травоядных насекомых. У таких видов, как бычковатая акация (Acacia cornigera ) в Центральной Америке, есть полые шипы, в которых обитают колонии жалящих муравьев (Pseudomyrmex ferruginea ), которые защищают дерево от насекомых, пасущихся млекопитающих и эпифитные лозы. Изотопное мечение исследования показывают, что растения также получают азот от муравьев. В свою очередь, муравьи получают пищу из богатых белками и липидами белтских тел. На Фиджи известно, что Philidris nagasau (Dolichoderinae) выборочно выращивает виды эпифитных Squamellaria (Rubiaceae), которые производят большие домачи, внутри которых гнездятся колонии муравьев. Муравьи сажают семена, и ростки молодых сеянцев немедленно заполняются, а муравьиные фекалии в них способствуют быстрому росту. Подобные ассоциации распространения обнаружены и с другими долиходеринами в этом регионе. Другой пример этого типа эктосимбиоза происходит от дерева Macaranga, стебли которого адаптированы для размещения колоний Crematogaster ants.

Многие растения У видов есть семена, адаптированные для распространения муравьями. Распространение семян муравьями или мирмекохорией широко распространено, и новые оценкипоказывают, что почти 9% всех видов растений могут иметь такие ассоциации с муравьями. Часто муравьи, рассеивающие семена, осуществляют направленное рассредоточение, откладывая семена в местах, которые увеличивают вероятность выживания семян до воспроизводства. Некоторые растения в засушливых, подверженных пожарам системах особенно зависят от муравьев для их выживания и распространения, поскольку семена транспортируются в безопасное место под землей. Многие семена, рассредоточенные по муравьям, имеют особые внешние структуры, элайосомы, которые используются муравьями в качестве пищи.

A конвергенция, возможно, форма мимикрии, наблюдается в яйца палочников. Они имеют съедобную структуру, подобную элайосомам, и их помещают в муравейник, где вылупляется молодняк.

A мясной муравей ухаживает за обыкновенной цикадкой нимфой

Большинство муравьев являются хищниками, а некоторые охотятся на них. и получать пищу от других социальных насекомых, включая других муравьев. Некоторые виды специализируются на добыче термитов (Megaponera и Termitopone), в то время как некоторые Cerapachyinae охотятся на других муравьев. Некоторые термиты, в том числе Nasutitermes corniger, образуют ассоциации с определенными видами муравьев, чтобы отпугивать хищных видов муравьев. Тропическая оса Mischocyttarus drewseni покрывает ножку своего гнезда средством, отпугивающим муравьев. Предполагается, что многие тропические осы могут строить свои гнезда на деревьях и укрывать их, чтобы защитить себя от муравьев. Другие осы, такие как A. multipicta, защищайтесь от муравьев, сбивая их с гнезда взрывами крыльев. Пчелы без жала (Trigona и Melipona ) используют химическую защиту от муравьев.

Мухи из рода Старого Света Bengalia (Calliphoridae ) охотятся на муравьев и являются клептопаразитами, хватая добычу или выводок из челюстей взрослых муравьев. Бескрылые и безногие самки малайзийской фориды мухи () живут в гнездах муравьев рода Aenictus и за ними ухаживают.

Грибы родов Cordyceps и Ophiocordyceps заражают муравьев. Муравьи реагируют на заражение, взбираясь на растения и погружая свои челюсти в ткани растений. Гриб убивает муравьев, растет на их останках и производит плодовое тело. Похоже, что грибок изменяет поведение муравья, помогая распространить его споры в микроместо обитания, которое лучше всего подходит для гриба. Strepsipteran паразиты также манипулируют своим хозяином-муравьем, чтобы взбираться на стебли травы, чтобы помочь паразиту найти себе пару.

Нематода (Myrmeconema neotropicum), которая поражает половых муравьев (Cephalotes atratus ), заставляет черные задницы рабочих краснеть. Паразит также изменяет поведение человека. муравья, заставляя их высоко нести свои желудки. Заметные красные клещи принимают птицы заспелые плоды, такие как Hyeronima alchorneoides, и едят. Помет птицы собирают другие муравьи и скармливают их детенышам, что приводит к дальнейшему распространению нематод.

Пауки иногда питаются муравьями.

Южноамериканские ядовитые лягушки-дротики из этого рода Дендробаты питаются в основном муравьями, и токсины, содержащиеся в их коже, могут поступать от муравьев.

Армейские муравьи добывают корм в широкой бродячей колонне, нападая на любых животных на этом пути, которые не могут убежать. В Центральной и Южной Америке Eciton burchellii - роящийся муравей, наиболее часто встречающийся с птицами ", преследующими муравьев ", такими как antbirds и woodcreepers. Такое поведение когда-то считалось мутуалистическим, но более поздние исследования показали, что птицы паразитируют. Прямой клептопаразитизм (птицы, крадущие пищу из рук муравьев) встречается редко и был отмечен у голубей инков, которые собирают семена у входа в гнезда, когда их переносят виды Погономирмекс. Птицы, которые преследуют муравьев, поедают много насекомых-жертв и, таким образом, снижают успех муравьев в поисках пищи. Птицы проявляют своеобразное поведение, называемое anting, которое пока полностью не изучено. Здесь птицы отдыхают на муравейниках или собирают муравьев на свои крылья и перья; это может быть средством удаления эктопаразитов из птиц.

Муравьеды, муравьеды, панголины, ехидны и нумбаты имеют особые приспособления для жизни на диете из муравьев. Эти приспособления включают длинные липкие языки для захвата муравьев и сильные когти для проникновения в муравейники. Бурые медведи (Ursus arctos) питаются муравьями. Около 12%, 16% и 4% объема их фекалий весной, летом и осенью, соответственно, составляют муравьи.

Отношения с людьми

Муравьи-ткачи используются в качестве биологический контроль при выращивании цитрусовых на юге Китая.

Муравьи выполняют множество экологических функций, полезных для человека, включая подавление популяций вредителей и аэрацию почвы. Использование муравьев-ткачей при выращивании цитрусовых на юге Китая считается одним из старейших известных применений биологической борьбы. С другой стороны, муравьи могут причинять неудобства, когда вторгаются в здания, или причинять экономический ущерб.

В некоторых частях мира (в основном в Африке и Южной Америке) большие муравьи, особенно армейские муравьи, используются в качестве хирургических швов. Рана прижимается и по ней накладываются муравьи. Муравей захватывает края раны челюстями и фиксируется на месте. Затем тело отрезают, а голова и нижние челюсти остаются на месте, чтобы закрыть рану. Большие головы закусочных (солдат) муравья-листореза Atta cephalotes такжеиспользуются местными хирургами для зашивания ран.

Некоторые муравьи обладают ядовитым ядром и имеют медицинское значение. Виды включают Paraponera clavata (tocandira) и Dinoponera spp. (ложные токандирасы) Южной Америки и муравьи-мирмеции в Австралии.

В Южной Африки муравьи для сбора семян ройбоса (Aspalathus linearis), растение, используемое для приготовления травяного чая. Растение широко разбрасывает семена, что затрудняет сбор вручную. Черные муравьи собирают и хранят эти и другие семена в своем гнезде, где люди могут собирать их в массовом порядке. Из одной муравейника можно собрать до полфунта (200 г) семян.

Большинство муравьев выживают при попытках людей уничтожить их, некоторые из них находятся под угрозой исчезновения. Это, как правило, островные виды, которые развили особые черты и риск быть вытесненными интродуцированными видами муравьев. Примеры присутствующего находящегося под угрозой исчезновения шри-ланкийский реликтовый муравей (Aneuretus simoni) и Adetomyrma venatrix с Мадагаскара.

По оценке Э. О. Уилсон, что общее количество отдельных муравьев, живущих в мире в любой момент времени, составляет от одного до десяти квадриллионов (короткая шкала ) (т. Е. От 10 до 10). Согласно этой оценке, общая биомасса всех муравьев в мире соответствует общей биомассе всей расы. Согласно этой оценке, на каждого человека на Земле приходится примерно 1 миллионов муравьев.

В пищу

Жареные муравьи в Колумбии Личинки муравьев для продажи в Исаан, Таиланд

Муравьев и их личинок едят в разных частях света. Яйца двух видов муравьев используются в мексиканских эскамолах. Они считают разновидностью насекомых и долларов и могут продаваться по цене до 40 долларов США за фунт (90 долларов США за кг), поскольку они сезонные и их трудно найти. В колумбийском отделе Сантандера гормоны culonas (примерно интерпретируются как "le ", муравьи служат хорошим примером для людей за их упорный труд и сотрудничество. Эзоп сделал то же самое в своей басне Муравей и Кузнечик. В Коране Сулейман, как говорят, слышал и понимал, как муравей предупреждает других муравьев вернуться домой, чтобы не быть случайно раздавленным Сулейманом и его марширующей армией. В некоторых частях Африки муравьи считаются посланниками божеств. Некоторые индейские мифологии, такие как мифология хопи, считает муравьев первыми животными. Часто говорят, что укусы муравьев обладают лечебными свойствами. Укусы некоторых видов Pseudomyrmex, как утверждается, снимают лихорадку. Укусы муравьев используются в обряды инициации некоторых индейских культур Амазонки как испытание на выносливость.

Общество муравьев всегда очаровывало людей и было написано en о юморе и всерьез. Марк Твен писал о муравьях в своей книге 1880 года Бродяга за границей. Некоторые современные авторы использовали пример муравьев, чтобы прокомментировать отношения между обществом и индивидуумом. Примеры: Роберт Фрост в его стихотворении «Ведомственный» и Т. Х. Уайт в своем фантастическом романе Король прошлого и будущего. Сюжет научно-фантастической трилогии французского энтомолога и писателя Бернара Вербера Les Fourmis разделен между мирами муравьев и людей; муравьи и их поведение описаны с использованием современных научных знаний. Х.Г. Уэллс писал об умных муравьях, разрушающих человеческие поселения в Бразилии и угрожающих человеческой цивилизации, в своем научно-фантастическом рассказе 1905 года Империя муравьев. В последнее время были созданы мультфильмы и трехмерные анимационные фильмы с участием муравьев, в том числе Antz, A Bug's Life, The Ant Bully, Муравей и трубкозуб, Муравей Ферди и Атомный муравей. Известный мирмеколог Э. О. Уилсон написал в 2010 году рассказ «Trailhead» для журнала The New Yorker, в котором описываются жизнь и смерть королевы муравьев, а также взлеты и падения ее колонии, произошедшие с точка зрения муравьев. Французский нейроанатом, психиатр и евгеник Огюст Форель считал, что муравьиные общества являются моделями человеческого общества. С 1921 по 1923 год он опубликовал пятитомную работу, в которой исследовались биология и общество муравьев.

В начале 1990-х годов видеоигра SimAnt, имитирующая колонию муравьев, выиграла 1992 Награда Коди за «Лучшую программу моделирования».

Муравьи также являются довольно популярным источником вдохновения для многих научной фантастики насекомых, таких как муравьи из Игра Эндера, Ошибки Звездных десантников, гигантские муравьи в фильмах Их! и Империя Муравьев, Marvel Комиксы 'супергероя Человек-муравей, и муравьи, мутировавшие в сверхразум в Фазе IV. В компьютерных стратегических играх существа, основанные на муравьях, часто выигрывают от увеличения производительности из-за их целеустремленности, например, Клаконы в серии игр Master of Orion или ChCht в Тупик II. Этим персонажам часто приписывают коллективный разум, распространенное заблуждение о колониях муравьев.

См. Также

Литература

Цитируемые тексты

Further reading

External links

Wikiquote has quotations related to: Ant
Wikimedia Commons has media related to Formicidae.
Wikispecies has information related to Formicidae

Последняя правка сделана 2021-06-11 17:32:11
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru